发明创造名称:一种机车受电弓特性的检验方法及系统装置
外观设计名称:
决定号:192757
决定日:2019-10-21
委内编号:1F271042
优先权日:
申请(专利)号:201510380892.7
申请日:2015-07-02
复审请求人:株洲高新技术产业开发区壹星科技有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:董晶
合议组组长:李海霞
参审员:付强
国际分类号:G01M17/08,G01L5/00,G01B11/02,G01P3/64
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件之间存在多个区别技术特征,而这些区别技术特征或者是本领域的常用技术手段,或者属于本领域技术人员容易想到的常规设置,则该权利要求不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510380892.7,名称为“一种机车受电弓特性的检验方法及系统装置”的发明专利申请。本申请的申请日为2015年07月02日,公开日为2015年09月09日。申请人为株洲高新技术产业开发区壹星科技有限公司。
经实质审查,国家知识产权局原专利实质审查部门于2018年10月12日发出驳回决定,驳回了本发明专利申请,其理由是:权利要求第1-2项不具备专利法第22条第3款规定的创造性 。驳回决定引用了如下1篇对比文件:
对比文件3:“便携式受电弓检测仪的研制”,赵明桂,《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》,2010年第09期,C033-11,公开日为2011年09月15日。
驳回决定所依据的文本为:于申请日2015年07月02日提交的说明书第1-39段、说明书附图图1-4、说明书摘要及摘要附图;于2018年08月20日提交的权利要求第1-2项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种机车受电弓特性的检验方法,其特征在于:在受电弓气囊充气,受电弓升弓状态下,在受电弓上悬挂一个位移与拉力测试装置,并通过位移与拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作,并在移动过程中由位移与拉力测试装置读取受电弓高度位移和拉力值,再将所测得的高度位移和拉力值传送到无线人机交互微机,由无线人机交互微机通过接收的高度位移和压力值计算出压力差,形成高度位移和压力曲线,再与正常值进行对比,判断受电弓特性状况,实现受电弓特性的检验;所述的通过位移与拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作是在位移与拉力测试装置上设置一检测绳,将检测绳一端挂在受电弓上,另一端穿过一个拉力传感器,缠绕在一个驱动电机上,通过驱动电机转动带动检测绳拉住受电弓做匀速上升和下降动作,并在移动过程中由拉力传感器读取高度位移和压力值,并由无线人机交互微机计算出压力差,形成高度位移和压力曲线,实现受电弓特性的检验;所述的缠绕在一个驱动电机上是指将检测绳缠绕在与驱动电机连接在一起的槽轮转动组件上,槽轮转动组件由驱动电机带动旋转,从而实现检测绳的收线和放线;所述的检测绳的收线和放线是驱动电机转动,驱动电机输出轴带动槽轮转动组件的槽轮运转,绳子一端固定在槽轮一侧布线槽上,驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮,槽轮带螺旋卷线槽,压线轮压紧螺旋卷线槽内的检测绳,槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动,通过压线和导线装置实现多种工况的收放线作业;同时通过卷线槽轮同轴心的一端接旋转编码器读取槽轮收放线长度;所述的通过驱动电机转动带动检测绳拉住受电弓做匀速上升和下降动作是计算机通过电机驱动器控制减速步进电机的转速和分步,设备调试阶段将转速调速至试验要求速度范围,电机驱动槽轮转动卷起钢丝绳,钢丝绳控制受电弓做匀速升弓和匀速降弓运动,同时由拉力传感器和光栅编码器通过数据采集装置向计算机输入采集数据;所述受电弓特性的检验步骤是:打开检测仪器开关,DC110V输出,受电弓气囊充气,受电弓升弓,初始位置感应开关感应到开始计时,弓升到最大升弓高度,最大高度等长麻绳牵动最大高度位置感应开关,计时结束,平板电脑接收数据,计算出最大升弓高度用时T。
2. 一种实现权利要求1所述机车受电弓特性检验方法的检测系统,其特征在于:包含便携式受电弓测试仪和人机交互微机部分两部分;所述便携式受电弓测试仪包括便携式受电弓测试仪本体和检测绳,检测绳由便携式受电弓测试仪本体内的收放线机构带动伸缩,在收放线机构一端接有读取高度位移数据的光栅编码器,同时在仪器内设有悬臂梁拉力传感器与导轮支架组成的拉力测试机构和最大高度升降弓时间测试组件;所述人机交互微机部分为集成式带无线数据传输的控制系统;所述的收放线机构包括大扭矩减速步进驱动电机、电机安装固定组件、槽轮转动组件、传感器组件和检测绳;驱动电机安装固定在电机安装固定组件上,驱动电机输出轴通过传动法兰盘连接带动槽轮转动组件的槽轮运转,检测绳一端固定在槽轮一侧布线槽上,检测绳另一端穿过一个拉力传感器连接到一挂钩,挂钩悬挂在受电弓的顶部;所述的拉力传感器上安装有导轮支座组件,检测绳从导轮支座组件上通过,导轮支座组件是一个定滑轮机构,导轮支座组件与拉力传感器连接;所述的槽轮转动组件包括传动法兰盘、槽轮、压线轮和导线轮,在槽轮上有螺旋卷线槽;驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮,压线轮压紧螺旋卷线槽内的钢丝绳,使得槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动;在卷线槽轮同轴心的一端连接有旋转编码器,读取槽轮收放线长度;所述的槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,这样驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性可以实现槽轮平稳和快速转动。”
驳回决定认为,权利要求1与对比文件3的区别在于:(1)本申请在受电弓气囊充气,受电弓升弓状态下进行测试,悬挂的是位移与拉力测试装置,形成高度位移和压力曲线后,与正常值进行对比,判断受电弓特性状况;(2)绳子一端固定在槽轮一侧布线槽上,槽轮带螺旋卷线槽,压线轮压紧螺旋卷线槽内的检测绳,槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动,通过卷线槽轮同轴心的一端接旋转编码器读取槽轮收放线长度;(3)设备调试阶段将转速调速至试验要求速度范围,采用光栅编码器获取高度信息并通过数据采集装置传输至计算机;(4)受电弓特性的检测步骤是:打开检测仪器开关,DC110V输出,受电弓气囊充气,受电弓升弓,初始位置感应开关感应到开始计时,弓升到最大升弓高度,最大高度等长麻绳牵动最大高度位置感应开关,计时结束,平板电脑接收数据,计算出最大升弓高度用时T。上述区别特征(1)-(4)在对比文件1公开内容的基础上,属于本领域技术人员容易想到的常规技术手段。因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2与对比文件3的区别在于:本申请在收放线机构一端接有读取高度位移数据的光栅编码器,同时在仪器内设有悬臂梁拉力传感器与导轮支架组成的拉力测试机构和最大高度升降弓时间测试组件;槽轮转动组件包括传动法兰盘,在槽轮上有螺旋卷线槽,压线轮压紧螺旋卷线槽内的钢丝绳,使得槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动;在卷线槽轮同轴心的一端连接有旋转编码器,读取槽轮收放线长度;槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,这样驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性可以实现槽轮平稳和快速转动。步进驱动电机为大扭矩减速步进驱动电机,收放线机构包括还包括电机安装固定组件,驱动电机安装固定在电机安装固定组件上,驱动电机输出轴通过传动法兰盘连接带动槽轮转动组件的槽轮运转,检测绳一端固定在槽轮一侧布线槽上,另一端通过挂钩悬挂在受电弓的顶部;拉力传感器上安装有导轮支座组件,检测绳从导轮支座组件上通过,导轮支座组件是一个定滑轮机构,导轮支座组件与拉力传感器连接。上述区别特征在对比文件1公开内容的基础上,属于本领域技术人员容易想到的常规技术手段。因此,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人株洲高新技术产业开发区壹星科技有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年01月14日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页,将说明书中槽轮转动组件的具体结构以及电机安装固定组件的具体结构补入权利要求1中,将说明书中电机安装固定组件的具体结构补入权利要求2中。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种机车受电弓特性的检验方法,在受电弓气囊充气,受电弓升弓状态下,在受电弓上悬挂一个位移与拉力测试装置,并通过位移与拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作,并在移动过程中由位移与拉力测试装置读取受电弓高度位移和拉力值,再将所测得的高度位移和拉力值传送到无线人机交互微机,由无线人机交互微机通过接收的高度位移和压力值计算出压力差,形成高度位移和压力曲线,再与正常值进行对比,判断受电弓特性状况,实现受电弓特性的检验;所述的通过位移与拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作是在位移与拉力测试装置上设置一检测绳,将检测绳一端挂在受电弓上,另一端穿过一个拉力传感器,缠绕在一个驱动电机上,通过驱动电机转动带动检测绳拉住受电弓做匀速上升和下降动作,并在移动过程中由拉力传感器读取高度位移和压力值,并由无线人机交互微机计算出压力差,形成高度位移和压力曲线,实现受电弓特性的检验;所述的缠绕在一个驱动电机上是指将检测绳缠绕在与驱动电机连接在一起的槽轮转动组件上,槽轮转动组件由驱动电机带动旋转,从而实现检测绳的收线和放线;其特征在于:所述的槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,这样驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动;所述的电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上;所述的检测绳的收线和放线是驱动电机转动,驱动电机输出轴带动槽轮转动组件的槽轮运转,绳子一端固定在槽轮一侧布线槽上,驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮,槽轮带螺旋卷线槽,压线轮压紧螺旋卷线槽内的检测绳,槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动,通过压线和导线装置实现多种工况的收放线作业;同时通过卷线槽轮同轴心的一端接旋转编码器读取槽轮收放线长度;所述的通过驱动电机转动带动检测绳拉住受电弓做匀速上升和下降动作是计算机通过电机驱动器控制减速步进电机的转速和分步,设备调试阶段将转速调速至试验要求速度范围,电机驱动槽轮转动卷起钢丝绳,钢丝绳控制受电弓做匀速升弓和匀速降弓运动,同时由拉力传感器和光栅编码器通过数据采集装置向计算机输入采集数据;所述受电弓特性的检验步骤是:打开检测仪器开关,DC110V输出,受电弓气囊充气,受电弓升弓,初始位置感应开关感应到开始计时,弓升到最大升弓高度,最大高度等长麻绳牵动最大高度位置感应开关,计时结束,平板电脑接收数据,计算出最大升弓高度用时T。
2. 一种实现权利要求1所述机车受电弓特性检验方法的检测系统,其特征在于:包含便携式受电弓测试仪和人机交互微机部分两部分;所述便携式受电弓测试仪包括便携式受电弓测试仪本体和检测绳,检测绳由便携式受电弓测试仪本体内的收放线机构带动伸缩,在收放线机构一端接有读取高度位移数据的光栅编码器,同时在仪器内设有悬臂梁拉力传感器与导轮支架组成的拉力测试机构和最大高度升降弓时间测试组件;所述人机交互微机部分为集成式带无线数据传输的控制系统;所述的收放线机构包括大扭矩减速步进驱动电机、电机安装固定组件、槽轮转动组件、传感器组件和检测绳;其特征在于:所述的槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,这样驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性可以实现槽轮平稳和快速转动;所述的电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上;驱动电机安装固定在电机安装固定组件上,驱动电机输出轴通过传动法兰盘连接带动槽轮转动组件的槽轮运转,检测绳一端固定在槽轮一侧布线槽上,检测绳另一端穿过一个拉力传感器连接到一挂钩,挂钩悬挂在受电弓的顶部;所述的拉力传感器上安装有导轮支座组件,检测绳从导轮支座组件上通过,导轮支座组件是一个定滑轮机构,导轮支座组件与拉力传感器连接;所述的槽轮转动组件包括传动法兰盘、槽轮、压线轮和导线轮,在槽轮上有螺旋卷线槽;驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮,压线轮压紧螺旋卷线槽内的钢丝绳,使得槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动;在卷线槽轮同轴心的一端连接有旋转编码器,读取槽轮收放线长度。”
复审请求人认为:(1)本申请相对于对比文件1具有创造性;(2)本申请修改后的权利要求1和所提出的“所述的槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,这样驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动;所述的电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上”,这些也都是为了保证便携式检测方式和装置必要的技术条件。因此,本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年01月18日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
经前置审查,原审查部门仍以本申请权利要求不具备创造性为由坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年08月07日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1与对比文件3的区别在于:(1)权利要求1在受电弓气囊充气,受电弓升弓状态下测试,悬挂的测试装置是位移与拉力测试装置,移动过程中由拉力传感器读取位移,形成高度位移和压力曲线后,将其与正常值比对来判断受电弓特性状况,实现受电弓特性检验;(2)权利要求1的槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动,电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上;(3)绳子一端固定在槽轮一侧布线槽上,槽轮带螺旋卷线槽,压线轮压紧螺旋卷线槽内的检测绳,通过卷线槽轮同轴心的一端接旋转编码器读取槽轮收放线长度,设备调试阶段将转速调速至试验要求速度范围,采用光栅编码器获取高度信息并通过采集装置向计算机输入采集数据;(4)权利要求1受电弓检测步骤具体为,打开检测仪器开关,DC110V输出,受电弓气囊充气,受电弓升弓,初始位置感应开关感应到开始计时,弓升到最大升弓高度,最大高度等长麻绳牵动最大高度位置感应开关,计时结束,平板电脑接收数据,计算出最大升弓高度用时T。上述区别特征(1)-(4)在对比文件1公开内容的基础上,属于本领域技术人员容易想到的常规技术手段。因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2与对比文件3的区别在于:(1)权利要求2在收放线机构一端接有读取高度位移数据的光栅编码器,也即卷线槽轮同轴心的一端连接有旋转编码器,读取槽轮收放线长度,同时设有旋臂梁拉力传感器与导轮支架组成的拉力测试机构和最大高度升降弓时间测试组件,拉力传感器上安装导轮支座组件,检测绳从导轮支座组件上通过;(2)权利要求2的槽轮转动组件包括法兰盘,槽轮上有螺旋卷线槽,其还安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动,电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上,驱动电机输出轴通过传动法兰盘连接带动槽轮组建的槽轮运转。上述区别特征(1)-(2)在对比文件1公开内容的基础上,属于本领域技术人员容易想到的常规技术手段。因此,权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年09月23日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书全文修改替换页,在权利要求1中进一步补入复审通知书所针对的权利要求2中的槽轮转动组件的特征,并对权利要求1和2中的描述顺序进行了适当调整。修改后的权利要求具体如下:
“1. 一种机车受电弓特性的检验方法,在受电弓气囊充气,受电弓升弓状态下,在受电弓上悬挂一个位移与拉力测试装置,并通过位移与拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作,并在移动过程中由位移与拉力测试装置读取受电弓高度位移和拉力值,再将所测得的高度位移和拉力值传送到无线人机交互微机,由无线人机交互微机通过接收的高度位移和压力值计算出压力差,形成高度位移和压力曲线,再与正常值进行对比,判断受电弓特性状况,实现受电弓特性的检验;所述的通过位移与拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作是在位移与拉力测试装置上设置一检测绳,将检测绳一端挂在受电弓上,另一端穿过一个拉力传感器,缠绕在一个驱动电机上,通过驱动电机转动带动检测绳拉住受电弓做匀速上升和下降动作,并在移动过程中由拉力传感器读取高度位移和压力值,并由无线人机交互微机计算出压力差,形成高度位移和压力曲线,实现受电弓特性的检验;其特征在于:所述的缠绕在一个驱动电机上是指将检测绳缠绕在与驱动电机连接在一起的槽轮转动组件上,槽轮转动组件由驱动电机带动旋转,从而实现检测绳的收线和放线;所述的槽轮转动组件包括传动法兰盘、槽轮、压线轮和导线轮,在槽轮上有螺旋卷线槽;驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮,压线轮压紧螺旋卷线槽内的钢丝绳,使得槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动;在卷线槽轮同轴心的一端连接有旋转编码器,读取槽轮收放线长度;所述的槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,这样驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动;所述的电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上;所述的检测绳的收线和放线是驱动电机转动,驱动电机输出轴带动槽轮转动组件的槽轮运转,绳子一端固定在槽轮一侧布线槽上,驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮,槽轮带螺旋卷线槽,压线轮压紧螺旋卷线槽内的检测绳,槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动,通过压线和导线装置实现多种工况的收放线作业;同时通过卷线槽轮同轴心的一端接旋转编码器读取槽轮收放线长度;所述的通过驱动电机转动带动检测绳拉住受电弓做匀速上升和下降动作是计算机通过电机驱动器控制减速步进电机的转速和分步,设备调试阶段将转速调速至试验要求速度范围,电机驱动槽轮转动卷起钢丝绳,钢丝绳控制受电弓做匀速升弓和匀速降弓运动,同时由拉力传感器和光栅编码器通过数据采集装置向计算机输入采集数据;所述受电弓特性的检验步骤是:打开检测仪器开关,DC110V输出,受电弓气囊充气,受电弓升弓,初始位置感应开关感应到开始计时,弓升到最大升弓高度,最大高度等长麻绳牵动最大高度位置感应开关,计时结束,平板电脑接收数据,计算出最大升弓高度用时T。
2. 一种实现权利要求1所述机车受电弓特性检验方法的检测系统,其特征在于:包含便携式受电弓测试仪和人机交互微机部分两部分;所述便携式受电弓测试仪包括便携式受电弓测试仪本体和检测绳,检测绳由便携式受电弓测试仪本体内的收放线机构带动伸缩,在收放线机构一端接有读取高度位移数据的光栅编码器,同时在仪器内设有悬臂梁拉力传感器与导轮支架组成的拉力测试机构和最大高度升降弓时间测试组件;所述人机交互微机部分为集成式带无线数据传输的控制系统;其特征在于:所述的收放线机构包括大扭矩减速步进驱动电机、电机安装固定组件、槽轮转动组件、传感器组件和检测绳;所述的槽轮转动组件包括传动法兰盘、槽轮、压线轮和导线轮,在槽轮上有螺旋卷线槽;驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮,压线轮压紧螺旋卷线槽内的钢丝绳,使得槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动;在卷线槽轮同轴心的一端连接有旋转编码器,读取槽轮收放线长度;所述的槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,这样驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性可以实现槽轮平稳和快速转动;所述的电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上;驱动电机安装固定在电机安装固定组件上,驱动电机输出轴通过传动法兰盘连接带动槽轮转动组件的槽轮运转,检测绳一端固定在槽轮一侧布线槽上,检测绳另一端穿过一个拉力传感器连接到一挂钩,挂钩悬挂在受电弓的顶部;所述的拉力传感器上安装有导轮支座组件,检测绳从导轮支座组件上通过,导轮支座组件是一个定滑轮机构,导轮支座组件与拉力传感器连接。”
复审请求人认为:本申请槽轮转动组件的结构将绕线盘巧妙地设置在驱动电机外壳外,做成一个套筒形式,将驱动电机隐藏在绕线盘中心里面,对比文件3不具有这样的结构,而该结构实现了本申请“提出一种检测仪器体积更小”的发明目的,从效果上来看,对比文件3的结构体积比较大,采用本申请的绕线盘使得整个检测仪结构大大缩小,重量减轻,并且两者的安装方式也不同。因此,本申请具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2019年01月14日和2019年09月23日分别提交了权利要求书全文修改替换页,经审查,复审请求人所做的修改符合专利法第33条及专利法实施细则第60条第1款的规定。因此,本复审决定所依据的文本为:复审请求人于申请日2015年07月02日提交的说明书第1-39段、说明书附图图1-4、说明书摘要及摘要附图;于2019年09月23日提交的权利要求第1-2项。
2、具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件之间存在多个区别技术特征,而这些区别技术特征或者是本领域的常用技术手段,或者属于本领域技术人员容易想到的常规设置,则该权利要求不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
具体到本案:
权利要求1请求保护一种机车受电弓特性的检验方法,对比文件3公开了一种便携式受电弓检测仪,并公开了基于该检测仪的受电弓特性检验方法,其具体公开了以下内容(参见第2-4、14-15、26、39-40页):该便携式受电弓检测仪整体主要包括了钢丝收放平台(安放在车顶)和上位机(笔记本或者PDA)终端,机械部分主要包含了电源、步进电机、H2MD电机驱动器,滚筒和钢丝绳。用钢丝绳将传感器与步进电机连接,其中步进电机输出轴配有滚筒绕线盘,钢丝绳绕在绕线盘上,为防止抖动另一端通过几个动定滑轮组与拉力传感器连接,最后让拉力传感器通过钢丝绳与受电弓弓头相连,当受电弓处于平衡时(静止或匀速运动),钢丝的张力就等于接触压力。在测量接触网静态压力时,由PC端小型USB蓝牙设备通过蓝牙向步进电机发指令,使其以一定的微速匀速转动带动受电弓的升降,由步进电机的工作脉冲可以计算升降弓实时高度,传感器将压力转换成电压量,经主机ARM芯片处理后得到各个高度的静态压力,再经由串口蓝牙适配器发送PC端进行数据处理和曲线绘制,PC机进行数据接收,将接收的数据进行解析,计算出相应的升降弓高度和力值,并分别进行数据管理和曲线绘制。高度值的折算对应比较简单,只需要按标度对应到纵坐标,压力值的折算相对复杂,首先选出其中的最小值,将最小值定位到横坐标相应的固定刻度值上,其他的压力值跟最小值做差值,将差额折算成横坐标的刻度,再相应的对应到刻度上,形成高度位移与压力曲线图4-9。从图3-2可见,钢丝绳一端通过几个动定滑轮组与拉力传感器连接,其中,动定滑轮组包括压线轮和导线轮,驱动电机带动卷线,钢丝绳经过压线轮和导线轮。
将本申请独立权利要求1的技术方案与对比文件3公开的内容相比,其中,对比文件3中的钢丝绳相当于公开了本申请权利要求1中的“检测绳”;对比文件3公开了用钢丝绳将传感器与步进电机连接,其中步进电机输出轴配有滚筒绕线盘,钢丝绳绕在绕线盘上,为防止抖动另一端通过几个动定滑轮组与拉力传感器连接,最后让拉力传感器通过钢丝绳与受电弓弓头相连,当受电弓处于匀速运动,钢丝的张力就等于接触压力,拉力传感器与钢丝绳连接,那么电机控制钢丝绳的匀速运动必然通过拉力传感器,上述内容相当于公开了本申请权利要求1中的“在受电弓上悬挂一个拉力测试装置”、“通过拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作,并通过拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作,并在移动过程中由拉力传感器读取压力值”、“通过拉力测试装置带动受电弓做匀速上升和下降动作是在拉力测试装置上设置一检测绳,将检测绳一端挂在受电弓上,另一端穿过一个拉力传感器,缠绕在一个驱动电机上,通过驱动电机转动带动检测绳拉住受电弓做匀速上升和下降动作,在移动过程中由拉力传感器读取压力值”,“所述的检测绳的收线和放线是驱动电机转动,驱动电机输出轴带动槽轮转动组件的运转”;对比文件3公开了由步进电机的工作脉冲可以计算升降弓实时高度,传感器将压力转换成电压量,再经由牙适配器发送PC端进行数据处理和曲线绘制,上述内容相当于公开了本申请权利要求1中的“并在移动过程中读取受电弓高度位移和拉力值,再将测得的高度位移和拉力值传送到无线人机交互微机”、“由拉力传感器通过数据采集装置向计算机输入采集数据”;对比文件3公开了将高度值和压力值差额折算后绘制出图4-9的高度位移与压力曲线,相当于公开了本申请权利要求1中的“由无人机交互微机通过接收的高度位移和压力值计算出压力差,形成高度位移和压力曲线”、“并由无线人机交互微机计算出压力差,形成高度位移和压力曲线,实现受电弓特性的检验”;对比文件3公开了步进电机输出轴配有滚筒绕线盘,钢丝绳绕在绕线盘上,本领域技术人员可以直接、毫无疑义地确定绕线盘由电机带动旋转,从而实现检测绳的收线与放线,因此,上述内容相当于公开了本申请权利要求1中的“所述的缠绕在一个驱动电机上是指将检测绳缠绕在与驱动电机连接在一起的槽轮转动组件上,槽轮转动组件由驱动电机带动旋转,从而实现检测绳的收线和放线”、“电机驱动槽轮转动卷起钢丝绳,钢丝绳控制受电弓做匀速升弓和匀速降弓运动”;对比文件3中附图3-2具体公开了钢丝绳一端通过几个动定滑轮组与拉力传感器连接,其中,动定滑轮组包括压线轮和导线轮,驱动电机带动卷线,钢丝绳经过压线轮和导线轮,上述内容相当于公开了本申请权利要求1中的“所述的检测绳的收线和放线是驱动电机转动,驱动电机输出轴带动槽轮转动组件的槽轮运转”、“驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮”、“槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动,经过压线和导线装置实现多种工况的收放线作业”;对比文件3公开了PC端小型USB蓝牙设备通过蓝牙向步进电机发指令,使其以一定的微速匀速转动通过钢丝绳带动受电弓的升降,因此可以直接地、毫无意义的确定本申请权利要求1中的“所述的通过驱动电机转动带动检测绳拉住受电弓做匀速上升和下降动作时计算机通过电机驱动器控制减速步进电机的转速和分步”。
本申请权利要求1请求保护的技术方案与对比文件3相比,区别特征在于:(1)权利要求1在受电弓气囊充气,受电弓升弓状态下测试,悬挂的测试装置是位移与拉力测试装置,移动过程中由拉力传感器读取位移,形成高度位移和压力曲线后,将其与正常值比对来判断受电弓特性状况,实现受电弓特性检验;(2)权利要求1的槽轮转动组件包括法兰盘、有螺旋卷线槽的槽轮、滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动,电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上;(3)绳子一端固定在槽轮一侧布线槽上,压线轮压紧螺旋卷线槽内的检测绳,通过卷线槽轮同轴心的一端接旋转编码器读取槽轮收放线长度,设备调试阶段将转速调速至试验要求速度范围,采用光栅编码器获取高度信息并通过采集装置向计算机输入采集数据;(4)权利要求1受电弓检测步骤具体为,打开检测仪器开关,DC110V输出,受电弓气囊充气,受电弓升弓,初始位置感应开关感应到开始计时,弓升到最大升弓高度,最大高度等长麻绳牵动最大高度位置感应开关,计时结束,平板电脑接收数据,计算出最大升弓高度用时T。基于上述区别特征,其实际解决的技术问题是如何配置测试仪内部组件结构和设置测试步骤。
针对区别特征(1),对比文件3具体公开了拉力传感器测量压力值,通过步进电机工作脉冲计算升降弓的实时高度,在此基础上,本领域技术人员在对比文件3拉力传感器处同时设置测量位移和拉力的装置是本领域技术人员容易想到的简单替换。而在受电弓气囊充气,受电弓升弓状态下进行测试则属于本领域的常用技术手段。至于将测试获得的数据与正常值进行比对来判断待测物性能同样属于本领域的常用技术手段,因此在对比文件3已经获取高度位移与压力曲线的基础上,进一步将其与正常值对比,判断受电弓特性状况是本领域技术人员容易想到的。
针对区别特征(2), 将转动组件采用传动法兰盘以及滚动轴承过盈与间隙配合内外圈的结构来实现转动组件的绕转属于本领域的常规设置方式,而设置挡圈进行限位以及根据设计的需要设置固定电机的固定组件也同样属于本领域的常规设置方式,因此,本领域技术人员在对比文件3已经公开电机带动旋转的绕线盘以及内部安装有电机的收放平台的基础上,容易想到区别特征(2)的布置方式,即“槽轮转动组件安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动,电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上”,这不需要付出创造性的劳动即可获得。
针对区别特征(3),设置螺旋卷线槽来方便绕线以及采用脉冲计数的光栅编码器来测量转动位移量属于本领域的常用技术手段,在对比文件3已经公开步进电机输出轴配有滚筒绕线盘、钢丝绳穿有压线轮以及采用脉冲计数来计算升降弓高度的前提下,本领域技术人员容易想到将绕线盘上设置螺旋卷线槽来方便绕线,实现压线轮压紧螺旋卷线槽内的检测绳,以及通过卷线槽轮同轴心的一端接旋转编码器读取槽轮收放线长度来测量收放线长度这些内容。至于在设备调试阶段将转速调速至试验要求速度范围,采用光栅编码器获取高度信息后通过采集装置向计算机输入采集数据则属于本领域的常用技术手段。
针对区别特征(4),对比文件3第2页具体公开了受电弓特性还包括受电弓升降弓速度特性和升降弓时间的测量,目前受电弓微机测试系统采用悬挂在受电弓上的拉力传感器判断受电弓所在位置,由软件计算得到升降弓时间,结合对比文件3公开的便携式受电弓检测仪的具体结构和本领域常规的测试仪器使用步骤,采用区别特征(3)中的受电弓检测步骤,即“打开检测仪器开关,DC110V输出,受电弓气囊充气,受电弓升弓,初始位置感应开关感应到开始计时,弓升到最大升弓高度,最大高度等长麻绳牵动最大高度位置感应开关,计时结束,平板电脑接收数据,计算出最大升弓高度用时T”进行测试,属于本领域技术人员容易想到的常规设计。
对于复审请求人的意见,合议组认为:本申请采用的槽轮转动组件的设计是本领域常规的内装式电动绕线盘的设置结构,具体可参见公开日在本申请申请日之前,可作为现有技术的多篇专利申请:CN2649548Y(一种内装式电动电缆绞盘,公开为2004年10月20日)、CN103879845A(一种内装式电动电缆绞盘及其装配方法,公开日为2014年06月25日)、DE102008030239A1(一种绞盘,公开日为2009年12月31日),这类电动绕线盘正是通过采用滚动轴承等部件,实现电机内置的筒式绕线盘结构,并不是如复审请求人声称的具有创造性的巧妙设置,而是一种常规的设置方式,至于该结构实现了本申请“提出一种检测仪器体积更小”的发明目的,合议组认为在基于检测仪器便携式、小型化这一公知技术需求的基础上,本领域技术人员根据设计的需要容易想到采用这种内装式的电动绕线结构来缩小仪器尺寸,这并不需要付出创造性的劳动即可实现。因此,复审请求人的争辩意见不具有说服力。
因此,在对比文件3的基础上结合本领域的公知常识得出该权利要求1请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此,该权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2请求保护一种实现权利要求1所述机车受电弓特性检测方法的检测系统,对比文件3公开了一种便携式受电弓检测仪,其具体公开了以下内容(参见第2-4、14-15、26、39-40页):该便携式受电弓检测仪整体主要包括了钢丝收放平台(安放在车顶)和上位机(笔记本或者PDA)终端,机械部分主要包含了电源、步进电机、H2MD电机驱动器,滚筒和钢丝绳。用钢丝绳将传感器与步进电机连接,其中步进电机输出轴配有滚筒绕线盘,钢丝绳绕在绕线盘上,为防止抖动另一端通过几个动定滑轮组与拉力传感器连接,最后让拉力传感器通过钢丝绳与受电弓弓头相连,当受电弓处于平衡时(静止或匀速运动),钢丝的张力就等于接触压力。在测量接触网静态压力时,由PC端小型USB蓝牙设备通过蓝牙向步进电机发指令,使其以一定的微速匀速转动带动受电弓的升降,由步进电机的工作脉冲可以计算升降弓实时高度,传感器将压力转换成电压量,经主机ARM芯片处理后得到各个高度的静态压力,再经由串口蓝牙适配器发送PC端进行数据处理和曲线绘制,PC机进行数据接收,将接收的数据进行解析,计算出相应的升降弓高度和力值,并分别进行数据管理和曲线绘制。高度值的折算对应比较简单,只需要按标度对应到纵坐标,压力值的折算相对复杂,首先选出其中的最小值,将最小值定位到横坐标相应的固定刻度值上,其他的压力值跟最小值做差值,将差额折算成横坐标的刻度,再相应的对应到刻度上,形成高度位移与压力曲线。从图3-2可见,钢丝绳一端通过几个动定滑轮组与拉力传感器连接,其中,动定滑轮组包括压线轮和导线轮,驱动电机带动卷线,钢丝绳经过压线轮和导线轮。
将本申请独立权利要求2的技术方案与对比文件3公开的内容相比,其中,钢丝绳相当于公开了本申请权利要求2中的“检测绳”;对比文件3公开的安放在车顶的钢丝收放平台和上位机PDA终端相当于公开了本申请权利要求2中的“包含便携式受电弓测试仪和人机交互微机部分两部分”;对比文件3中附图3-1中钢丝收放平台的电源、步进电机、H2MD电机驱动器,滚筒共同组成的单元相当于公开了本申请权利要求2中的“便携式受电弓测试仪本体”;对比文件3公开了用钢丝绳将传感器与步进电机连接,其中步进电机输出轴配有滚筒绕线盘,钢丝绳绕在绕线盘上,为防止抖动另一端通过几个动定滑轮组与拉力传感器连接,附图3-1中拉力传感器通过钢丝绳挂钩与受电弓弓头连接,上述内容相当于公开了本申请权利要求2中的“检测绳由便携式受电弓测试仪本体内的收放线机构带动伸缩”、“检测绳一端固定在槽轮一侧布线槽上,检测绳另一端穿过一个拉力传感器连接到一挂钩,挂钩悬挂在受电弓的顶部”;对比文件3中附图3-2具体公开了钢丝绳一端通过几个动定滑轮组与拉力传感器连接,其中,动定滑轮组包括压线轮和导线轮,驱动电机带动卷线,钢丝绳经过压线轮和导线轮,上述内容相当于公开了本申请权利要求2中的“所述槽轮组件包括槽轮、压线轮和导线轮”、“驱动电机带动槽轮卷线,检测绳经过压线轮和导线轮,压线轮压紧钢丝绳,使得槽轮转动时收放线同时驱动压线轮沿导轨做往复运动”。
本申请权利要求2请求保护的技术方案与对比文件3相比,区别特征在于:(1)权利要求2在收放线机构一端接有读取高度位移数据的光栅编码器,也即卷线槽轮同轴心的一端连接有旋转编码器,读取槽轮收放线长度,同时设有旋臂梁拉力传感器与导轮支架组成的拉力测试机构和最大高度升降弓时间测试组件,拉力传感器上安装导轮支座组件,检测绳从导轮支座组件上通过;(2)权利要求2的槽轮转动组件包括法兰盘,槽轮上有螺旋卷线槽,其还安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动,电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上,驱动电机输出轴通过传动法兰盘连接带动槽轮组建的槽轮运转。基于上述区别特征,其实际解决的技术问题是如何配置测试仪内部组件结构。
针对区别特征(1),采用脉冲计数的光栅编码器来测量转动位移量以及采用导轮支架结构安装悬挂的拉力传感器均属于测控领域常用的技术手段,在对比文件3已经公开了采用工作脉冲计算升降弓高度、悬挂设置拉力传感器以及采用微机测试系统通过测量拉力传感器判断受电弓位置来计算升降弓时间的前提下,本领域技术人员容易想到区别特征(1)的布置方式,即“在收放线机构一端接有读取高度位移数据的光栅编码器,也即卷线槽轮同轴心的一端连接有旋转编码器,读取槽轮收放线长度,同时设有旋臂梁拉力传感器与导轮支架组成的拉力测试机构和最大高度升降弓时间测试组件,拉力传感器上安装导轮支座组件,检测绳从导轮支座组件上通过”,这不需要付出创造性的劳动即可得到。
针对区别特征(2),设置螺旋卷线槽来方便绕线以及将转动组件采用滚动轴承过盈与间隙配合内外圈的结构来实现转动组件的绕转均属于本领域的常规设置方式,在对比文件3已经公开了电机带动旋转的绕线盘以及内部安装有电机的收放平台的基础上,本领域技术人员容易想到区别特征(2)的布置方式,即“槽轮转动组件包括法兰盘,槽轮上有螺旋卷线槽,其还安装有滚动轴承,利用滚动轴承外圈与槽轮过盈配合固定,滚动轴承内圈与电机安装块间隙配合,滚动轴承侧面有挡圈限位,驱动电机驱动后就实现了滚动轴承内圈与外圈的相对转动,根据轴承的特性实现槽轮平稳和快速转动,电机安装固定组件包括固定支架、固定拉杆和电机安装块,驱动电机通过固定拉杆和电机安装块固定在固定支架上,驱动电机输出轴通过传动法兰盘连接带动槽轮组建的槽轮运转”,这不需要付出创造性的劳动即可得到。
因此,在对比文件3的基础上结合本领域的公知常识得出该权利要求2请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此,该权利要求2不具备突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上,权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月12日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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